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关键技术论文

关键技术论文

关键技术论文范文第1篇

关键词4G移动通信;OFDM;MUD;IPv6

1引言

第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT-2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统,要求具有很好的网络兼容性,能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务。根据ITU的标准,世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案,主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我国提出的拥有自主知识产权的TD-SCDMA。但3G也存在以下几方面的局限性:

不能支持较高的通信速率。3G虽然标称能达到2Mbit/s的速率,但平均速率只能达到384kbit/s。尽管目前3G增强型技术不断发展,但其传输速率还有差距。

不能提供动态范围多速率业务。由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准,难以提供具有多种QoS及性能的多速率业务。

不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。由于采用不同频段的不同业务环境,需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块,而3G移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。由于3G系统以上的局限性,目前,很多公司已经开始着手4G概念通信系统的研究。本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采用的关键技术。

24G概念通信技术特点

目前,业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点:

a)用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来;

b)移动终端可以是任何类型的;

c)用户可以自由地选择业务、应用和网络;

d)可以实现非常先进的移动电子商务;

e)新的技术可以非常容易地被引入到系统和业务中来。

根据以上描述,未来的4G系统应具备以下的基本条件。

(1)具有很高的数据传输速率。对于大范围高速移动用户(250km/h),数据速率为2Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h),数据速率为20Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者),数据速率为100Mbit/s。

(2)实现真正的无缝漫游。4G移动通信系统实现全球统一的标准,能使各类媒体、通信主机及网络之间进行“无缝连接”,真正实现一部手机在全球的任何地点都能进行通信。

(3)高度智能化的网络。采用智能技术的4G通信系统将是一个高度自治、自适应的网络。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行结合的正常发送与接收,有很强的智能性、适应性和灵活性。

(4)良好的覆盖性能。4G通信系统应具有良好的覆盖并能提供高速可变速率传输。对于室内环境,由于要提供高速传输,小区的半径会更小。

(5)基于IP的网络。4G通信系统将会采用IPv6,IPv6将能在IP网络上实现话音和多媒体业务。

(6)实现不同QoS的业务。4G通信系统通过动态带宽分配和调节发射功率来提供不同质量的业务。

34G概念通信关键技术探讨

(1)正交频分复用(OFDM)技术

第四代移动通信系统主要是以OFDM为核心技术。OFDM技术实际上是多载波调制的一种。其主要思想是:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道可以看成平坦性衰落,从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。

OFDM技术之所以越来越受关注,是因为OFDM有很多独特的优点:

a)频谱利用率高,频谱效率比串行系统高近一倍。OFDM

信号的相邻子载波相互重叠,其频谱利用率可以接近Nyquist

极限。

b)抗衰落能力强。OFDM把用户信息通过多个子载波传输,这样在每个子载波上的信号时间就相应地比同速率的单载波系统上的信号时间长很多倍,从而使OFDM对脉冲噪声和信道快衰落的抵抗力更强。

c)适合高速数据传输。OFDM自适应调制机制使不同的子载波可以按照信道情况和噪声背景的不同使用不同的调制方式。当信道条件好的时候,应采用效率高的调制方式;而当信道条件差的时候,则应采用抗干扰能力强的调制方式。再有,OFDM加载算法的采用,使得系统可以把更多的数据集中放在条件好的信道上以高速率进行传送。因此,OFDM技术非常适合高速数据传输。

d)抗码间干扰(ISI)能力强。码间干扰是数字通信系统中除噪声干扰之外最主要的干扰,它与加性的噪声干扰不同,是一种乘性干扰。造成码间干扰的原因有很多,实际上,只要传输信道的频带是有限的,就会造成一定的码间干扰。OFDM由于采用了循环前缀,故对抗码间干扰的能力很强。

(2)智能天线技术

智能天线采用了空时多址(SDMA)的技术,利用信号在传输方向上的差别,将同频率或同时隙、同码道的信号进行区分,动态改变信号的覆盖区域,将主波束对准用户方向,旁瓣或零陷对准干扰信号方向,并能够自动跟踪用户和监测环境变化,为每个用户提供优质的上行链路和下行链路信号从而达到抑制干扰、准确提取有效信号的目的。这种技术具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束等功能,被认为是未来移动通信的关键技术。

目前,智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优,但相对而言各种算法均存在所需数据量、计算量大、信道模型简单、收敛速度较慢,在某些情况下甚至出现错误收敛等缺点,实际信道条件下,当干扰较多、多径严重,特别是信道快速时变时,很难对某一用户进行实际跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下,全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖,各组

权值对应的波束有不同的主瓣指向,相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠,接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式,与自适应方式相比它显然更容易实现,是未来智能天线技术发展的方向。

(3)无线链路增强技术

可以提高容量和覆盖的无线链路增强技术有:分集技术,如通过空间分集、时间分集(信道编码)、频率分集和极化分集等方法来获得最好的分集性能;多天线技术,如采用2或4天线来实现发射分集,或采用多输入多输出(MIMO)技术来实现发射和接收分集。MIMO技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式多天线,能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道,从而大大提高容量。信息论已经证明,当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时,MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能,从而获得巨大的容量。在功率带宽受限的无线信道中,MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。

(4)软件无线电(SDR)技术

在4G系统中,若要实现“任何人在任何地点以任何形式接入网络”的理想通信方式,则至少需要保证移动终端能够适合各种类型的空中接口,能够在各类网络环境间无缝漫游,并可以在不同类型的业务之间进行转换。这就意味着在4G系统中,软件将会变得非常复杂。为此,专家们提议引入软件无线电技术,软件无线电是近几年随着微电子技术的进步而迅速发展起来的新技术,它以现代通信理论为基础,以数字信号处理为核心,以微电子技术为支持。软件无线电概念一经提出,就受到各方的极大关注,这不仅是因为软件无线电概念新技术先进、发展潜力大,更为重要的是它潜在的市场价值也是极具吸引力的。软件无线电强调以开放性最简硬件为通用平台,尽可能地用可升级、可重配置的不同应用软件来实现各种无线电功能的设计新思路。其中心思想是:构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,将工作频段、调制解调类型、数据格式、加密模式、通信协议等各种功能用软件来完成,并使宽带A/D和D/A转换器尽可能靠近天线,以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。在4G众多关键技术中,软件无线电技术是通向未来4G的桥梁。由于各种技术的交迭有利于减少开发风险,所以未来4G技术需要适应不同种类的产品要求,而软件无线电技术则是适应产品多样性的基础,它不仅能减少开发风险,还更易于开发系列型产品。此外,它还减少了硅芯片的容量,从而降低了运算器件的价格,其开放的结构也会允许多方运营的介入。

(5)多用户检测技术

4G系统的终端和基站将用到多用户检测技术以提高系统的容量。多用户检测技术的基本思想是:把同时占用某个信道的所有用户或部分用户的信号都当作有用信号,而不是作为噪声处理,利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号,即综合利用各种信息及信号处理手段,对接收信号进行处理,从而达到对多用户信号的最佳联合检测。它在传统的检测技术的基础上,充分利用造成多址干扰的所有用户的信号进行检测,从而具有良好的抗干扰和抗远近效应性能,降低了系统对功率控制精度的要求,因此可以更加有效地利用链路频谱资源,显著提高系统容量。

现有的多用户检测算法在计算复杂度与处理时延问题上存在不足,且算法中一些参数(频率、幅度、定时、相位等)估计有误时,会使得相关矩阵产生较大偏差,导致整个系统性能急剧下降。另一方面,当前的MUD算法只考虑了同小区内的干扰,而没有考虑相邻小区间的同频率用户干扰。一般的多用户检测研究都假设用户数据是独立等概率的,没有考虑信道编码的影响,现在组合信道编码和多用户检测的研究受到越来越多的重视。另外,目前的研究方向还包括多速率多用户检测和多用户检测与空时二维信号处理、多载波调制、功率控制等技术的结合。

(6)IPv6技术

4G通信系统选择了采用基于IP的全分组方式传送数据流,因此IPv6技术将成为下一代网络的核心协议。选择IPv6协议主要基于以下几点考虑:

a)巨大的地址空间。在一段可预见的时期内,它能够为所有可以想像出的网络设备提供一个全球惟一的地址。

b)自动控制。IPv6还有另一个基本特性就是它支持无状态和有状态两种地址自动配置方式。无状态地址自动配置方式是获得地址的关键。在这种方式下,需要配置地址的节点使用一种邻居发现机制来获得一个局部连接地址。一旦得到这个地址之后,它将用另一种即插即用的机制,在没有任何人工干预的情况下,获得一个全球惟一的路由地址。

c)服务质量。服务质量(QoS)包含几个方面的内容。从协议的角度看,IPv6与目前的IPv4具有相同的QoS,但是IPv6能提供不同的服务。这些优点来自于IPv6报头中新增的字段“流标志”。有了这个20位长的字段,在传输过程中,中国的各节点就可以识别和分开处理任何IP地址流。尽管对这个流标志的准确应用还没有制定出有关标准,但将来它无疑将用于基于服务级别的新计费系统。

d)移动性。移动IPv6在新功能和新服务方面可提供更大的灵活性。每个移动设备设有一个固定的家乡地址,这个地址与设备当前接入互联网的位置无关。当设备在家乡以外的地方使用时,通过一个转交地址即可提供移动节点当前的位置信息。移动设备每次改变位置都要将它的转交地址告诉给家乡地址和它所对应的通信节点。

4结束语

4G移动通信系统目前还只是一个基本概念,4G网络的定义仍然还不明确,IEEE等标准化组织仍处于制定标准和规范的过程中。但是融合现有的各种无线接入技术的4G系统将成为一个无缝连接的统一系统,实现跨系统的全球漫游及业务的可携带性,是满足未来市场需求的新一代的移动通信系统,它将帮助我们实现充满个性化的通信梦想。

参考文献

[1]AjayR.Mishra著,中京邮电通信设计院,无线通信研究所译.蜂窝网络规划与优化基础.北京:机械工业出版社,2004.

[2]何琳琳,杨大成.4G移动通信系统的主要特点和关键技术.移动通信,2004(2).

[3]NamgiKim;HymenChoir;HyunsooYoon.Seamlesshandoffschemefor4GmobilesystemsbasedonIPandOFDM.2004IEEE60thVolume5,26-29Sept.2004Page(s):3315-3318Vol.5

[4]Gazis,V.;Housos,N.;Alonistioti,A.;Merakos,L.Genericsystemarchitecturefor4Gmobilecommunications.The57thIEEESemiannualVolume3,22-25April2003Page(s):1512-1516vol.3

[5]Lu,municationsMagazine,IEEEVolume41,Issue3,March2003Page(s):104-106

[6]刘伟,丁志杰.4G移动通信系统研究进展与关键技术.中国数据通信,2004(2).

[7]袁晓超4G通信系统关键技术浅析.中国无线电,2005(12)

关键技术论文范文第2篇

论文摘要:本文对智能电网关键技术进行了具体阐述,主要是量测、通信、信息管理、调度、电力电子和分布式能源接入等方面。最后借助美国智能电网研究应用情况,对智能电网技术实现的功能进行了归纳和评述。 1 智能电网的技术概况 智能电网是为了实现能源替代和兼容利用,它需要在创建开放的系统和建立共享的信息模式的基础上,整合系统中的数据,优化电网的运行和管理。它主要是通过终端传感器将用户之间、用户和电网公司之间形成即时连接的网络互动,从而实现数据读取的实时(real-time)、高速(high-speed)、双向(two-way)的效果,整体性地提高电网的综合效率。它可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合,遇到电力供应的高峰期之时,能够在不同区域间进行及时调度,平衡电力供应缺口,从而达到对整个电力系统运行的优化管理;同时,智能电表也可以作为互联网路由器,推动电力部门以其终端用户为基础,进行通信、运行宽带业务或传播电视信号。 2009年6月27~28日,第一届智能电网研究论坛在天津大学召开。论坛共安排了十四个学术报告,从智能电网的基本理念、技术组成、设备需求等多个角度对我国智能电网的建设和发展进行了探讨。天津大学余贻鑫院士的报告为“智能电网的原动力、技术组成和实施路线”。报告中提出,系统安全稳定运行、需求侧管理、分布式电源等是推进智能电网建设的原动力。智能电网是综合应用通讯、高级传感器、分布式计算等技术,提高输配电网络的安全性、可靠性和效率。 华中科技大学程时杰院士在“储能技术及其在智能电网中的应用”的报告中指出,在可再生能源发电所占比例较大的电力系统中,储能技术的应用是解决如何保证系统正常运行这个难题的一条可行的途径。并提出了智能电网对储能系统的基本要求,即足够大的储能容量、足够快的功率响应速度、足够大的交换功率、足够高的储能效率、足够小的放电周期、足够长的使用寿命、足够小的运行费用。 天津大学电气与自动化工程学院院长王成山教授作了“分布式电源、微网、智能配电系统”的报告,分别对分布式电源、微网和智能配电系统的关键技术、应用以及存在的问题进行了介绍,并分析了三者之间的关系。山东理工大学徐丙垠教授的“智能配电网中的配电自动化技术”、加拿大卑诗省水电公司栾文鹏的“高级量测系统”、国家电网需求侧管理中心陈江华的“我国需求侧管理实践成效与展望”、ABB公司刘前进的“智能电网—远景,技术与应用”等,都从不同角度分析和探讨了智能电网的技术特点、实现方式和发展前景。 2 智能电网的关键技术 我国数字化电网建设涵盖了发电、调度、输变电、配电和用户各个环节,包括:信息化平台、调度自动化系统、稳定控制系统、柔性交流输电,变电站自动化系统、微机继电保护、配网自动化系统、用电管理采集系统等。实际上,目前我国数字化电网建设可以算是智能电网的雏形。 2.1 参考量测技术 参数量测技术是智能电网基本的组成部件,先进的参数量测技术获得数据并将其转换成数据信息,以供智能电网的各个方面使用。它们评估电网设备的健康状况和电网的完整性,进行表计的读取、消除电费估计以及防止窃电、缓减电网阻塞以及与用户的沟通。 未来的智能电网将取消所有的电磁表计及其读取系统,取而代之的是可以使电力公司与用户进行双向通信的智能固态表计。基于微处理器的智能表计将有更多的功能,除了可以计量每天不同时段电力的使用和电费外,还有储存电力公司下达的高峰电力价格信号及电费费率,并通知用户实施什么样的费率政策。更高级的功能有用户自行根据费率政策,编制时间表,自动控制用户内部电力使用的策略。 对于电力公司来说,参数量测技术给电力系统运行人员和规划人员提供更多的数据支持,包括功率因数、电能质量、相位关系(WAMS)、设备健康状况和能力、表计的损坏、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认、电能消费和预测等数据。新的软件系统将收集、储存、分析和处理这些数据,为电力公司的其他业务所用。 未来的数字保护将嵌入计算机程序,极大地提高可靠性。计算机程序是一个自治和交互的自适应的软件模块。广域监测系统、保护和控制方案将集成数字保护、先进的通信技术以及计算机程序。在这样一个集成的分布式的

关键技术论文范文第3篇

1、通信速度较快。相较于3G通信技术,4G让人耳目一新的方面就是其超快的无线通信速度。相关数据表明,3G技术的最快传输速率为2Mbps,而4G技术在此基础上翻了五翻,也就是4G的数据传输速率最小达到了10Mbps,而最快传输速率达到了20Mbps,这意味着当需要无限信息传输的时候,4G技术可以在最高速度100比特每秒的情况下,快速完成信息的传递,避免使用者长时间的等待。

2、具有灵活的通信方式及兼容性。4G通信技术在实现人与人之间快速交流沟通,以及实现相关信息传输下载的情况下,更是实现了将信用卡功能囊括在自身的设置,人们可以通过手机实现真正的购物以及现金取现等。除此之外,4G技术的兼容性很大,除了开放接口以及全球漫游的功能之外,也有兼容各个分散网络的连接功能。

3、实现高质量的多媒体通信。多媒体服务的高速数据性和分辨率的要求通过4G通信技术得到了满足,它的主要服务内容如下:影像以及文档、文本数据等,信息的传输借助宽带得以实现。4G通信技术中还会逐渐应用3D技术,也就是人们可以通过手机观看3D立体视频。

4、具有更宽的网络频谱。为了更好的实现4G通信技术的应用,通信运行商就需要在3G通信网络基础上大大提高通信网络的带宽,这样做的原因很简单,4G通信技术需要的带宽大概是3G技术的20倍左右。

5、提供各种增值服务。4G技术基于的核心技术已经不是CDMA技术了,它所依靠的是OFDM技术,这是两者之间最明显的区别。这也意味着4G手机多了很多增值服务,相比于3G手机,它更有推广性,在人们实际生活中更具有实用性。

二、4G移动通信关键技术

1、正交频分复用(OFDM)技术。0FDM传输技术的抗衰落力很强,原因在于它的信号传输使用的是多子载波,正交频分复用技术的成功使用在降低通信信道快衰落可能性的基础上,大大提高了脉冲噪声阻力。该技术主要使用于进行高速数据传输,加上改变调制模式、渠道以及加载算法时采用自适调制机,进一步提高了信息传递的速度。

2、智能天线技术(SA)。智能天线技术主要是指波束间没有切换多波束以及自适应阵列天线。智能天线技术本身就很有优势,首先它有很好的信号抗干扰能力,其次又有着对数字波束的自动跟踪以及调节的能力,这两点都预示着智能天线技术有着很好的应用前景。4G通信技术中采用了这种技术,表示着其通信能力将大大得到提升。

3、IPv6技术。IPV6技术本身的网络地址空间就很广阔,广阔的网络地址空间保证了它可以针对全部通信网络设备提供全球特有的网址;该技术可以实现自动配置,进而促使形成全球唯一的路由地址;和传统的IPV4相比,前者含有更高的技术质量,可以形成更容易的服务水平系统。

三、4G移动通信展望思路及展望

1、4G通信技术与Ipv6技术。当前,现有的大多数网络都是在Ipv4协议基础上建立的,但由于Ipv4采用32位的地址长度,导致其容纳通信地址数量限制于43亿内,这与日益扩大的应用空间相矛盾,从而限制了网络的发展空间。Ipv6采用128位的地址长度,可有效地增大通信地址数量,解决网络的发展空间的限制问题。因此将4G通信技术与Ipv6技术有机结合起来,不仅有效地促进各种网络设备的应用,同时也扩大信息数据的传播范围。

2、4G通信技术与关键通信技术。由于4G通信技术存在着标准统一化差、容量限制、设备更新难度大、市场使用率低以及部分关键核心技术研发未实现等问题,限制了4G通信技术的进一步发展。根据4G通信技术的特点和功能,应推进OFDM技术与CDMA双核技术的融合。不断的对3G软件进行更新升级,提高其运行精度、速度以及稳定性,以此推动通信技术由第三代向第四代过渡。

3、4G通信技术与软件无线电技术。软件无线电技术(SDR)是应用数字信号处理方法,在无线电氛围中,基于相对规范化和模板化的硬件平台中,运用各种软件程序,使得无线通信系统各项功能得以实现。随着技术水平不断进步,4G通信技术将改变原有的基于硬件和面向用途思路,将逐渐利用软件的灵活性,功能的多样性。4G通信技术与软件无线电技术的结合运用,可见不同软件和硬件相互交换使用,并实现不同的功能。这项技术的结合,将有效地降低硬件的成本,实现了集约化发展思路。

四、结束语

关键技术论文范文第4篇

关键词: 技术创新; 词频分析法; 热点分析

中图分类号: F062.4

Abstract: Based on CNKI database, The paper conducts a meta-analysis of all the domestic journal papers from the beginning to the end of 2012 by SPSS, “technology innovation” as article title. According to a meta-analysis, it concludes that “technology innovation” research get the high tide in 2000 or so. There is a rising trend in recent years. Study of technology innovation is mainly manifested in six aspects “enterprises”, “technology innovation ability”, “technology innovation model”, “strategy”, “the technology innovation system”, “industry”. It focuses on the application of the technology innovation, “knowledge management” and “technology innovation performance”has become new research hot spot.

Keywords: technology innovation; word frequency analysis; research hot spots

词作为语言的最小单位承载着基本的信息,词频顾名思义是词语出现的频率,词频的高低往往与社会现象、情报变化密切相关,因此,在进行科学研究中,通过对一定时间范围内的某一领域主题词、关键词或篇名词进行统计,可以分析该研究领域的热点,近年来,词频分析法被广泛地作为各种学术领域的科学研究。

张勤[1]通过对词频分析法应用领域的研究,结果如图1所示,该研究反应了词频分析法的应用主要集中于图书情报学,其次是医学、科学学和教育学,在其它领域研究约占五分之一。周爱民[2]采用词频分析法分析了知识管理领域研究热点的变迁。万江平[3]采用词频分析法讨论了我国物流信息化未来可能的研究主题。安源[4]采用词频分析法分析了图书馆信息服务研究的主题分布和发展趋势。本文拟采用此方法分析国内技术创新学研究的热点情况,梳理一下国内技术创新学研究的发展历程。

1. 数据源

采用中国知网CNKI下的(http:///kns/brief/result.aspx?dbPrefix=CJFQ)中国学术期刊网络出版总库作为数据来源。该数据库是世界上最大连续动态更新的中国学术期刊全文数据库,截至2012年10月,收录国内学术期刊7900多种,全文文献总量3500多万篇,收录年代为1915年至今。检索时输入篇名词“技术创新”,选择“全部期刊”,时间跨度从篇名词中出现“技术创新”开始到2012年底为止,这主要是由于截至2013年底,部分期刊还没有完全刊录,为了不影响数据的准确性,所以只能选至2012年底。共检索出期刊论文28589篇,各年论文量的统计见表1。

2. 数据处理

2.1. 关键词的筛选

由于不同作者对关键词的选定规范不同,会导致高频词统计时出现两个问题,第一,不同的关键词表达的意思相近或相关;第二,存在关键词范围过于宽泛的现象,无助于统计分析。因此应该对上述问题进行处理(见表2):①不同的关键词进行归并,比如“企业”、“中小企业”、“企业技术创新”、“科技型中小企业”、“煤炭企业”、“民营企业”、“国有企业”等归并为“企业”;②对一些无益于主题研究的关键词不予考虑,如“发展”、“研究”、“经济增长”、“问题”、“管理”等。

2.2. 热点关键词

通过对搜集的28589篇论文的关键词进行词频统计,表3列出了关键词经过筛选整理后的词频排序,但没将关键词“技术创新”列入表中,关键词“技术创新”词频为10368,出现的频次最多,这是由于所选论文是从篇名词“技术创新”中选取的,因此在进行热点分析时,不对“技术创新”关键词进行分析,从表中可以看出,“企业”、“技术创新能力”、“技术创新模式”、“对策”、“技术创新体系”、“产业”等关键词词频占总频次的79.26%,说明它们代表的研究方向是国内技术创新学的主要研究热点。

2.3. 技术创新学研究领域关键词变化情况

我们把上面的关键词根据研究内容不同进行分类,可以分为理论研究和应用研究。理论研究属性的关键词有:技术创新、技术创新能力、技术创新绩效、影响因素、技术创新体系、技术创新模式、技术创新扩散、技术创新战略等,以上关键词占总频次的42.92%;应用研究属性的关键词有:企业、产业、对策、知识管理等,以上关键词占总频次的57.08%;但是,各个关键词在各年份分布并不是均匀的,我们统计每一年的关键词情况,且不对关键词“技术创新”进行分析,得到各年关键词词频排序如表4。

纵观历年的关键词词频数据可发现,技术创新学主要研究领域各年存在一定的起伏,根据词频排名起伏将关键词的变化趋势划归为三类:增长型、平稳型和下降型。见表5。

3. 研究热点分析

3.1. 技术创新学研究的一次高潮

通过对表1和图2很容易看出,从1982年开始出现技术创新研究领域论文,其论文数量逐年攀升,90年代中期进入旺盛期,特别是在九十年代末到二十一世纪初,论文数量急剧上升,从1998年的648篇上升到1999年的1395篇,并在2000年达到高潮,达2135篇之巨。1999年,我国政府提出了《中共中央、国务院关于加强技术创新,发展高科技,实现产业化的决定》(中发[1999]14号),该决定不仅给技术创新进行了完整地定义,而且也提出了加快我国技术创新的发展方向,这在很大程度上促进了我国更多专家进行技术创新领域的研究。随后,技术创新研究逐渐回落至2005年的1377篇,然而,从2006年至2012年论文数量再次回升,并在2010年至2012年稳定在2000篇左右,接近达到2000年的论文数量,这说明近年来对技术创新研究有回升态势,由于我国经济逐步复苏,平稳较快发展,企业不仅迎来新的发展机遇,而且也面临市场竞争加剧的局面,技术创新已经成为企业发展的重要战略之一,技术创新的研究显得尤为重要。

3.2. 企业

从表3来看,关键词“企业”词频占总频次的37.7%,从表4和表5来看,“企业”属于平稳型关键词,除了1985年、1988年、1994年和1995年四年外,其余各年,关键词“企业”都排在第一位,而1985~1988年每年论文不到10篇,只是处于技术创新研究的初级阶段,研究的重点比较分散,在1994年和1995年“企业”关键词也排在了第二位,以上统计表明学者们对技术创新的研究更多地侧重于对企业应用方面的研究。

关于企业的研究方向有企业技术创新能力、企业技术创新模式、企业技术创新体系、企业技术创新影响因素以及企业技术创新绩效等方面,从企业的规模来看,则更多的集中在中小企业。在当前知识经济前提下,技术创新已成为企业的重要发展战略,企业内部的产品研发、组织与管理、营销、人力资源和财务等各方面的职能创新都是技术创新领域研究的应用,这也反应出技术创新研究着重于实用路线。

3.3. 技术创新能力

从表3和表4来看,关键词“技术创新能力”占总频次的12.75%,位居第二,且属于平稳型关键词,在历年分布中基本徘徊在前三位,在2009~2012年,如果不计“企业”、“产业”等应用研究范围关键词,“技术创新能力”关键词词频排在技术创新领域理论研究首位。这说明“技术创新能力”一直是技术创新领域的研究热点,并且研究热度呈现增长态势。

有关技术创新能力的研究方向有形成机制[5]、模型构建[6]、指标体系评价[7]等,关于技术创新能力的研究呈现两方面的特征,一方面,研究的角度呈现多元化趋势,不同学者分别从企业不同的性质、规模、行业等角度对技术创新能力进行了分析与评价,另一方面,研究方法更加复杂,呈现多样性,因子分析法、层次分析法、DEA和聚类分析法等数学工具在实证研究中应用广泛,这些研究方法对于科学分析技术创新能力问题和制定对策具有相当重要的作用。

3.4. 技术创新模式

由表4可知,在1985~1993年中,只在1985年出现一次“技术创新模式”关键词,而更多的研究集中在技术创新能力、影响因素和技术创新扩散上,随后对技术创新扩散的研究逐渐减少,2006~2012年,“技术创新模式”关键词词频排名一直居于前五位,也属于平稳型关键词。技术创新模式的主要研究方向有自主创新、模仿创新、合作创新[8]、突破性技术创新和渐进性技术创新[9]等模式。有效的创新模式是企业技术创新成功的关键,关系到技术创新绩效的顺利实现,影响技术创新模式的因素很多,因此更多的技术创新模式的研究侧重于影响因素分析和模式选择。

3.5. 对策

从表4来看,1999~2005年,“对策”关键词词频排名稳定在前四位,在2000年跃居到第二位,自2006年至2012年,在第五位到第八位徘徊,属于下降型关键词。近几年“对策”的词频排序比较靠后,究其原因是对于创新绩效、创新模式的研究有所增加,相对来说“对策”词频所占比重靠后,从表3来看,技术创新领域“对策”的研究仍处于热点之中。有关“对策”的研究包含的内容较广,属于应用研究范围关键词,侧重于中小企业技术创新的问题和对策、企业技术创新能力提升的对策、产业联盟技术创新的问题和对策等。

3.6. 技术创新体系

由表3可知,关键词“技术创新体系”词频排在了第五位,由词频统计得出,“技术创新体系”一直是技术创新领域研究的重要热点,历年词频排序尽管不太靠前,但基本稳定在第六位前后,属于平稳型关键词,这说明学者对技术创新体系的研究热度不减。该领域主要研究方向有技术创新体系的构建、评价指标以及实证分析等,涉及的内容有企业技术创新体系、产业技术创新体系和国家技术创新体系。

企业技术创新体系是在在企业技术创新活动分析的基础上建立起来的。企业技术创新活动包括管理性活动和实体性活动,因此企业技术创新体系的研究侧重于对企业组织制度、资源配置和企业决策等活动要素相互关系以及对企业创新绩效影响的研究[10]。产业技术创新体系的构建是从产业共性技术供给的思路出发,侧重于研究产学研战略联盟下的企业主导的产业技术创新体系[11]。国家创新体系涉及到对国家创新系统、知识创新工程以及对技术政策的研究[12]。

3.7. 产业

从表3可以看出,关键词“产业”词频排在了第六位,从表4来看,在2004~2009年,“产业”关键词词频排名在第五位或第六位,随后自2010年至2012年,连续三年“产业”关键词词频排名稳定在第二位,这说明“产业”是典型的增长型关键词。随着近几年我国经济结构调整力度的加大,部分研究人员对高技术产业和装备制造业等新兴产业研究领域的重视相对有所提高。

“产业”是学科重要研究热点,对产业的研究也突出了学者对技术创新应用领域方面的研究,对产业的研究方向主要包括:高技术产业、装备制造业、产业技术创新战略联盟、农业和产业集群等。重点探讨产业技术创新的运行机制、创新能力、评价指标体系和服务平台的建设等,产业技术创新平台建设有利于技术创新资源共享,能够为相关的产业群提供高质公平高效的服务,这对我国当前经济转型升级实现持续快速发展具有重要的作用。

4. 新的增长热点预测

当前技术创新学注重理论研究和应用研究,由应用研究属性的关键词占总频次的57.08%可知,学者们更加重视技术创新应用领域的研究,关注企业、产业、对策及知识管理方面的理论探讨和实证分析,由表4可以看出,技术创新研究角度趋向多样化,由最初的对技术创新模式及影响因素的探讨逐步发展到对技术创新能力、技术创新扩散、技术创新体系以及对策的研究,再到近年来对知识管理和技术创新绩效的研究,这体现了当前对技术创新的研究更加深入、更加具体。通过对以上结果进行分析,以下两点将成为今后的研究热点:

(1)“知识管理”为新型增长型的关键词,其研究方向有:知识管理能力对企业技术创新绩效的影响、技术创新类型对知识管理方法的应用、技术创新导向下的知识管理模式选择等,在技术创新与知识产权、知识溢出、专利的关系方面,着重研究知识产权与技术创新的作用机制、知识产权战略对企业技术创新决策的影响以及企业专利获取、专利保护、专利商业化与技术创新绩效关系等。

(2)“技术创新绩效”是近年来出现频次较多的增长型关键词,这说明对技术创新的研究更多地开始关注创新绩效,研究方向有:技术创新绩效评价指标体系,技术创新绩效影响因素分析,尤其是关于社会资本对企业创新绩效的影响研究较多,其次,研究者更加重视运用DEA、数据包络分析法、模糊分析法等定量分析工具以及利用现代绩效管理理论方法进行技术创新绩效实证研究。

参考文献

[1] 张勤.词频分析法在学科发展动态研究中的应用综述[J].图书情报知识,2011(2):95-98.

[2] 周爱民.从2006年中文文献关键词看知识管理领域研究热点的变迁[J].现代情报,2007(10):110-113.

[3] 万江平.基于词频法的我国物流信息化研究主题分析[J].科技管理研究,2008(12):251-253.

[4] 安源.2000-2009年图书馆信息服务领域研究现状分析――基于词频分析法和共词分析法[J].情报科学,2012(6):873-878.

[5] 吴勇志,范黎波.基于开发性学习的后发企业创新能力形成机制研究[J].软科学,2011(7):45-49.

[6] Wang,C.H.,Lu,L.Y.,Chen,C.B. Evaluating firm technological innovation capability under uncertainty[J]. Technovation,2008, 28(6):349-363.

[7] Edward McDonough. Strategic management of technology and innovation[J]. Journal of Product Innovation Management,1997(6):533-534.

[8] 傅家骥.技术创新学[M].北京:清华大学出版社,1998:1-3.

[9] 许晖,李文.高科技企业组织学习与双元创新关系实证研究[J].管理科学,2013(4):35-45.

[10] 辜秋琴.企业技术创新体系研究[M].成都:四川大学出版社,2008:26-29.

关键技术论文范文第5篇

关键词:文献计量学;机助外语教学;外语教育技术学

中图分类号:H319.3 文献标识码:A 文章编号:1001-6795(2013)02-0024-0005

20世纪科技的迅速发展极大地推动了人类社会全面进入信息化时代,以计算机和网络为核心的现代信息技术正在改变着人类的生活方式、工作方式,同时也改变了我们的学习方式。在此背景下,计算机辅助外语教学获得快速发展。从狭义角度来看,计算机辅助外语教学是一种运用计算机对要学习的材料进行辅的讲解、巩固和评估的一种语言教育和学习方法,它通常具有极强的互动性。Levy将计算机辅助外语教学定义为“对计算机在语言教育和学习中应用的探索和研究”(Levy,1997)。其对计算机辅助外语教学的定义更简洁,涵盖范围更广,与现代大多数該领域的研究者和实践者观点一致。计算机辅助外语教学可追溯到20世纪60年代。美国伊利诺伊大学1960年启动的“柏拉图项目”(PLATO project)是其早期发展的重要里程碑(Marry,1981)。一般来说,它的发展大致经历了行为主义阶段、交际教学阶段和整合教学阶段等三个阶段。也有研究者将计算机辅助外语教学按照学习资料的呈现方式将其分为传统阶段(traditional CALL)、探索阶段(explorative CALL)、多媒体阶段(multimedia CALL)以及万维网阶段(web-based CALL)等四个阶段(Davies,2012)。

计算机辅助外语教学也引起了我国外语界的关注。1994年我国成立了全国性的计算机辅助语言教学专业委员会(CALLAC)。此后,计算机辅助外语教学无论是理论研究,还是实际应用都取得了很大进步。有关计算机辅助外语教学的研究专著和成果文献大量涌现。2002年教育部启动了大学英语教学改革。2004年出台《大学英语课程教学要求(试行)》取代了原来的《大学英语课程教学大纲》。2004年教育部正式推出了《大学英语课程教学要求》(试行)。新的大学英语课程教学要求指出,学校应充分利用现代信息技术,采用基于计算机和课堂的英语教学模式。同年,首届全国计算机辅助语言教学国际学术研讨会在北京举行。计算机辅助外语教学得到了越来越多的关注。基于此,本文尝试结合文献计量学方法,对2000—2011年间CSSCI源内所有期刊刊载的计算机辅助外语教学相关论文从年代分布、文献增长规律、期刊分布、关键词以及研究热点等进行了统计和分析,多角度揭示国内计算机辅助外语教学研究状况,探究其演化规律,系统梳理计算机辅助外语教学领域的发展脉络,为今后該领域的研究提供参考,促进计算机辅助外语教学研究的进一步发展,推动外语教育技术学科的发展。

1 数据来源和处理方法

本文依托维普期刊资源整合服务平台进行检索。以“题名或关键词”为检索项,“计算机”、“网络”、“多媒体”、“英语”和“外语”等为检索词,并将匹配设定为“精确”以提高检索准确率,时间跨度选取2000—2011共12年的数据,期刊范围选取“CSSCI”,检索条件最终合并为:题名或关键词=计算机*题名或关键词=英语*题名或关键词=外语*时间=2000-2011*范围=CSSCI来源期刊或者题名或关键词=多媒体*题名或关键词=英语*题名或关键词=外语*时间=2000-2011*范围=CSSCI来源期刊或者题名或关键词=网络*题名或关键词=英语*题名或关键词=外语*时间=2000-2011*范围=CSSCI来源期刊。检索出符合条件的相关论文共1598篇。有必要指出,将CSSCI(中文社会科学引文索引)选定为期刊选取范围是因为CSSCI是我国社会人文科学主要文献信息查询与学术评价的重要工具。因此,可以认为本文所选取的计算机辅助外语教学研究论文代表了国内該类研究的高质量研究成果。剔除会议、通知、简讯等非学术性论文以及与該领域研究不相关论文,最终获得有效研究论文1524篇。

2 文献数量分析

学术论文的发表数量是衡量某一研究领域或学科研究态势的重要指标。另外,论文的年代分布可反映若干年来研究的基本趋势、研究水平和发展速度(莫再树、贺华锋,2006)。统计结果显示,2000—2011年我国计算机辅助外语教学领域研究者在CSSCI来源期刊上共发表1524篇,年发文量从2000年的55篇上升到2011年的157篇。

为了更加直观地观察,我们另外分别绘出了2000—2011年计算机辅助外语教学研究文献数量的变化趋势图,如图1所示;以及2000—2011年计算机辅助外语教学论文增长趋势图,如图2所示。

综合图1以及图2的统计结果,可以看出:(1)2000年是国内计算机辅助外语教学研究发展的节点。2000年的发文量仅有55篇,而从2001年开始快速增长到100篇。结合有关学者统计数据,1997、1998和1999年刊登在国内八种外语类刊物上与计算机辅助英语教学相关的研究论文分别为8、10、6篇(谈言玲、严华,2007)。据此可将2000年之前的阶段认为是国内计算机辅助外语教学的起步阶段,称之为探索期。(2)2000—2011年间我国涉及计算机辅助外语教学的文献数量除2006年比2005年少刊发两篇,2011年比2010年少刊发6篇外,总体上仍处于持续增长态势。尤其是从2007开始出现显著增长。以此为基础,可将2001—2006年这一阶段称为国内计算机辅助外语教学研究的快速成长期,而2007至今的阶段称为稳定成长期。这种阶段的划分也基本符合文献计量学奠基人之一的普赖斯针对科学文献提出的科技文献增长的阶段性理论(庞景安,1999)。2007年开始发文数量之所以会出现显著增长,考虑到刊物的发文时滞因素,这可能与2004年教育部在全国180所院校推行计算机辅助英语教学改革试点工作有关,表明該项改革试点工作在一定意义上推动了我国计算机辅助外语教学的研究与实验。

3 期刊分析

论文的期刊分布可以反映期刊的时间跨度、类型分布和载文集中度,也可侧面展示期刊级别及载文质量。对CSSCI收录的计算机辅助外语教学研究来源期刊进行统计分析,其目的是为了能够向研究者揭示該领域研究成果的空间分布特点,确定刊载該方面研究论文的主要期刊,从而为該领域研究者继续深化其該方面研究提供有用的信息参考。表1和图3分别反映了国内计算机辅助外语教学领域发文的主要期刊分布情况以及这些期刊十多年来刊载該方面论文数量的变化趋势。

根据整体统计数据,刊载计算机辅助外语教学研究论文的期刊涵盖语言学、教育学、情报学、人文社科学报以及综合性社会科学等多类期刊,該领域研究论文刊载期刊主要以语言类和教育类期刊为主,分别包括《外语电化教学》、《外语界》、《外语与外语教学》、《中国电化教育》、《电化教育研究》、《现代教育技术》、《现代远距离教育》、《中国大学教学》以及《远程教育杂志》。其中《外语电化教学》以绝对优势遥遥领先,充分体现了其将现代教育技术与外语教学相整合的办刊宗旨。另外,从图3可以看出,虽然有时期刊刊载计算机辅助外语教学研究论文数量偶有回落现象,但总体折线仍呈现出上升趋势,这表明现代信息技术在外语教学中的应用日渐巩固,为外语教育技术学科的发展提供了成熟的条件。

4 关键词分布

关键词是论文不可或缺的组成部分,是表达文献主题概念的术语,它是从文章中抽取的能够最简洁、最直接反映论文主题内容的词和词组(邱均平,1988)。而关键词词频分析是一种重要的文本内容分析方法,是一种快速了解某一学科或者某一文本主要研究领域和学术热点的定性和定量相结合的方法,在科学学、图书情报学和科学计量学领域有着极为广泛的应用(姜春林、胡志刚,2010)。所以通过对关键词出现频次的统计有助于了解国内计算机辅助外语教学的热点研究板块以及预测該领域将来的发展趋势。由于直接导入的关键词比较分散,数量比较多,为了能够使关键词有针对性地反映计算机辅助外语教学领域的研究主题,本文对载入的关键词进行了适当处理:去掉“计算机辅助”、“计算机辅助外语教学”、“英语”及“外语”等词汇;合并了意义相同但表述不一样的关键词,比如,将在线、因特网、web、互联网、局域网以及校园网等关键词统一合并为“网络”。表1、表2和表3分别给出了依据本文对国内计算机辅助外语教学发展历程所划分的三个阶段中高频关键词及其频次的统计。各项统计所选取的关键词数量控制在30个以内,因此如下表格中会出现关键词数量不等的情况,以便能更简明地反映該领域研究现状及发展趋势。

表1、表2和表3显示:2000—2011年计算机辅助外语教学研究论文的高频关键词主要包括“网络”、“多媒体”、“大学英语”、“自主学习”、“视听说教学”、“写作”以及“教师”等。“网络”和“多媒体”等。在这12年间这些词一直是高频关键词,这与计算机辅助外语教学的载体密切相关。随着新世纪现代教育技术的发展,对基于网络的外语教学的研究远远领先于基于多媒体的外语教学的研究,并且原始统计数据显示,2007—2011年间还出现了基于网络的多媒体外语教学的研究。“大学英语”也一直是高频关键词,这说明计算机辅助外语教学在学科中的应用研究主要集中于大学英语学科。另外,由于大学英语课程设置的不断改革,基于现代教育技术的专门用途英语教学研究已开始出现,并且十几年来基本保持稳定的态势。不难看出“网络”、“多媒体”、“大学英语”、“自主学习”、“视听说教学”、“写作”以及“教师”等方面的研究一直是计算机辅助外语教学领域的热点研究板块,并有可能持续下去。

5 外语教育技术学的发展态势展望

5.1 外语教育技术学科构建的可能性

正如在本文前言中提到的,不管从何角度将机助外语教学分为行为主义阶段、交际教学阶段和整合教学阶段等三个阶段,还是将其分为传统阶段、探索阶段、多媒体阶段以及万维网阶段等四个阶段,其发展过程中最为明显的就是信息技术在外语教学中所起的作用越来越重要,地位也日益突出,涵盖网络及多媒体教学、语言教学(大学英语及专门用途英语等)研究、语言技能(视听说、写作、阅读与翻译等)研究、测试与评估研究以及教材研究等几大模块共计至少26项内容。在计算机辅助外语教学的研究方法方面,语料库方法在該领域研究中的运用比较突出,得到越来越多的关注。需要指出的是,语料库方法并非计算机辅助外语教学研究中的唯一方法,胡加圣等(2010)将外语教育技术的方法论概括为定性研究、定量研究和综合方法等三种,而语料库方法只是定量研究中的方法之一。另外,计算机辅助外语教学的理论基础由最初语言学领域中的多模态理论发展到涵盖认知心理学领域的建构主义理论以及生物学领域的生态学理论等。由此可见,国内的计算机辅助外语教学目前已有广阔的教育实践、丰富的实物产品和熟练应用经验,成熟的研究力量和研究成果,新颖、独到的创新理论体系以及研究方法等(胡加圣等,2010;2011)。这说明,以计算机辅助外语教学为主要研究内容的外语教育范式已经形成,外语教育技术学科成立的前提和基础也已具备,预示着作为三级学科的外语教育技术学科的雏形已经显现(李艳、胡加圣,2011)。

5.2 外语教育技术学科的研究热点

另外,根据本文对国内机助外语教学的计量学考察,特别是依据对关键词进行统计所获得的信息,还可展望、预测外语教育技术学科领域今后的研究趋势。具体来讲,以下几个方面研究趋势比较明朗,有望成为今后該领域研究的主导。(1)教师研究。对教师的研究也是12年间該领域研究的关注点之一,由于篇幅所限,教师的研究角度未明确列出,但结合原始统计数据,可以看出对教师研究角度的变化。2007年之前的教师研究主要关注教师角色和教师培训两个方面,而2007年之后除了对教师角色和教师培训这两个方面继续研究外,还出现了对教师的行动研究、教师专业发展以及教师认知等方面的研究。这一点与目前国内外二语习得研究趋势也基本吻合。(2)课程整合研究。信息技术与课程整合是计算机辅助外语教学的最新阶段。计算机关键技术的发展为计算机主导外语教学提供了可能和条件。未来的发展趋势是传统的计算机辅助教学模式将逐步演变成计算机主导教学的模式(陈坚林,2005)。整合即意味着以计算机网络为代表的信息技术手段从处于辅助地位的幕后走到了台前,从而成为课程的一个有机组成部分。数据显示,对课程整合研究的关注度越来越高,但紧密结合国家教学改革的方针,該方面研究尚面临诸多难题与困惑,具有巨大的深入探讨的潜力。(3)生态化研究。生态化既可用于研究教育宏观问题也可用于研究教育微观问题。计算机辅助外语教学的生态化研究属于后者,当然也可看作课程整合研究的一个衍生问题。信息技术向外语教育渗透后,传统的教学要素被新的教学要素取而代之,为了使教学系统保持动态和谐,就应以生态学视角来重新审视外语教学(陈坚林,2006)。